磁感应式传感器中有一种叫作磁通门传感器，这种传感器可以测量直流或低频磁场的大小和方向。与其他可以在室温下使用的固态传感器相比，它的灵敏度最高，可以检测到10-9～10-10T，而一般的检测范围为10-4～10-10T。目前，飞机、导弹、卫星、汽车和潜艇的导航系统中已经普遍使用这种磁通门。另外，在工业中，位置传感器、非接触型流速计、非接触型电流测量、金属物体探测、古磁学测量、磁性油墨的读出等也都可以应用磁通门。
（一）磁通门的结构原理
图5-27（a）所示是磁通门的基本结构，截面积为A的磁芯具有图5-27（b）所示的磁滞回线，激发线圈受外加电压Uexc激发，再读出线圈中得到的感应电压Uind，H0为被测磁场，μi为磁芯的有效相对磁导率。
图5-27 磁通门的基本结构
当磁芯受到由激发线圈产生的三角波交流磁场激发时，该交流磁场的峰值必须足够大才能使磁芯饱和，之后再读出线圈中感应出的一个周期脉冲电压，如图5-28中的实线所示。
图5-28 单芯磁通门的二次谐波工作原理
感应脉冲的相位在外加（被测）磁场为H0时会发生变化，如图5-28中的虚线曲线所示。如果对这个脉冲的相位变化进行分析，外加磁场大小会被测量出来。最常用的工作原理基于以下事实：当施加外磁场时，在读出线圈中将产生偶次谐波，尤其是二次谐波。通过傅里叶分析，它的二次谐波电压为(www.xing528.com)
在最佳的激发条件下，也就是当激发磁场峰值Hm等于饱和磁场的2倍（Hm=2ΔH）时，磁通门的磁灵敏度为8NAMrf。
（二）微型化实现
航空航天中磁通门磁强计通常都是用机械手段制备的，激励线圈和接收线圈也是用机械绕线方式制作的，磁芯则采用磁导率较低的大块的金属磁性合金，且磁导率较低，由于接口电路与磁通门传感元件分开制造，这导致了体积大、质量大、灵敏度低、长期稳定性差等缺点。20世纪90年代，MEMS技术发展加快，这为磁通门磁强计微系统的研制提供了有效可靠的途径。
磁通门磁强计的微型化和接口电路的集成化是磁通门磁强计实现微型化的必然要求。采用MEMS技术和CMOS工艺，可将磁通门传感器元件（包括激励线圈、接收线圈、溅射磁性薄膜或电镀磁性薄膜）、界面控制电路集成在同一芯片上，形成磁通门微磁强计系统。图5-29给出了图5-27（a）所示结构的磁通门磁强计的2种微磁通门结构形式。在图5-29（a）中，先通过微机械加工（如硅的各向异性腐蚀）在硅片上刻出一个U形槽，接着在槽的上面形成金属线圈的下半部分，在制备一层绝缘膜之后，再制备坡莫合金磁芯。在制备第二层绝缘膜之后，再制备金属线圈的上半部分。线圈的上、下部分合在一起，就形成一个绕在坡莫合金磁外部的完整线圈。用同样的方法也可制作如图5-29（b）所示的结构，但不需要开U形槽。
磁通门微磁强计是一种磁调制器，用作测量磁场的探头。选用不同的测量探头不仅可以对均匀直流磁场和梯度磁场进行测量，还可以对弱磁材料的磁导率进行检测。
图5-29 微磁通门的2种结构形式
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